高效深熔鎖孔TIG是在傳統(tǒng)TIG焊的基礎(chǔ)上,利用大電流產(chǎn)生能量密度大、挺度高、穿透力強(qiáng)的焊接電弧,使熔池內(nèi)形成“鎖孔效應(yīng)”,實(shí)現(xiàn)中厚板焊接方法。隨著視覺(jué)技術(shù)快速發(fā)展,視覺(jué)用于焊接領(lǐng)域范圍逐步擴(kuò)大。由于焊接過(guò)程中視覺(jué)傳感器能獲取豐富的焊縫與熔池信息,通過(guò)對(duì)這些表征焊接過(guò)程參數(shù)信息進(jìn)行控制,為實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)與控制提供了基礎(chǔ)。本文搭建了高效深熔鎖孔TIG焊接系統(tǒng),利用高動(dòng)態(tài)范圍CCD相機(jī)為核心的視覺(jué)傳感檢測(cè)系統(tǒng)分別對(duì)焊縫和熔池圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)。設(shè)計(jì)了一款連接焊槍與CCD相機(jī)的夾持裝置,可實(shí)現(xiàn)多角度拍攝焊縫以及熔池圖像�；谠诓煌u針高度下的CCD相機(jī)標(biāo)定,確定圖像坐標(biāo)系與物理坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換關(guān)系。開(kāi)展中厚板焊縫視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的研究,根據(jù)焊縫特征提出合理的識(shí)別與檢測(cè)算法,利用機(jī)器學(xué)習(xí)中HOG-SVM算法對(duì)焊縫位置自動(dòng)識(shí)別,進(jìn)而使用曲率搜索法求出焊縫邊緣信息,最后對(duì)焊縫進(jìn)行偏差計(jì)算。通過(guò)使用CCD相機(jī)從不同焊接方向與角度拍攝熔池圖像,選擇最佳拍攝視場(chǎng),將采集的熔池與正面鎖孔入口圖像進(jìn)行圖像處理。從熔池特征展開(kāi)分析,使用灰度變換、擬合等方法獲取熔池與鎖孔入口邊緣信息,最后通過(guò)試驗(yàn)分析熔池邊緣提取... 

【文章頁(yè)數(shù)】：115 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 焊接機(jī)器人研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)
    1.3 高效深熔鎖孔TIG焊接研究
        1.3.1 國(guó)內(nèi)外高效深熔鎖孔TIG焊接研究現(xiàn)狀
        1.3.2 深熔鎖孔TIG焊接機(jī)理
        1.3.3 影響高效深熔鎖孔TIG焊接質(zhì)量的因素
    1.4 焊接過(guò)程視覺(jué)傳感技術(shù)
        1.4.1 焊縫跟蹤視覺(jué)傳感系統(tǒng)
        1.4.2 熔池視覺(jué)傳感系統(tǒng)
        1.4.3 視覺(jué)傳感的熔透預(yù)測(cè)
    1.5 課題來(lái)源
    1.6 課題主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第二章 焊接試驗(yàn)系統(tǒng)
    2.1 焊接機(jī)器人系統(tǒng)
        2.1.1 工控機(jī)與焊接電源
        2.1.2 工控機(jī)與機(jī)器人控制柜
        2.1.3 工控機(jī)與視覺(jué)傳感器
    2.2 機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.2.1 視覺(jué)傳感器
        2.2.2 焊槍夾持裝置的設(shè)計(jì)
    2.3 相機(jī)標(biāo)定
        2.3.1 相機(jī)模型
        2.3.2 攝像機(jī)標(biāo)定試驗(yàn)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 焊縫圖像處理與焊縫偏差檢測(cè)
    3.1 視覺(jué)圖像處理步驟
    3.2 電弧區(qū)域識(shí)別與特征提取
        3.2.1 開(kāi)窗口分析法
        3.2.2 圖像去噪
        3.2.3 區(qū)域二值化
    3.3 電弧邊緣檢測(cè)
    3.4 焊縫識(shí)別與檢測(cè)
        3.4.1 HOG算法
        3.4.2 支持向量機(jī)
        3.4.3 部分熔池及焊縫識(shí)別
        3.4.4 PCA-HOG特征方法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.5 焊縫特征提取算法
        3.5.1 焊縫曲率搜索法
        3.5.2 焊縫位置提取與矯正
        3.5.3 固定區(qū)域焊縫提取
    3.6 焊縫偏差檢測(cè)
    3.7 本章小結(jié)
第四章 熔池與鎖孔入口圖像的分析及處理
    4.1 熔池與鎖孔入口的拍攝方案
    4.2 熔池與鎖孔入口圖像分析
    4.3 圖像處理流程
    4.4 熔池圖像處理
        4.4.1 熔池圖像去噪
        4.4.2 熔池圖像分段線性灰度變換
        4.4.3 熔池邊緣檢測(cè)
        4.4.4 熔池橢圓擬合
        4.4.5 橢圓擬合處理結(jié)果
    4.5 鎖孔TIG焊鎖孔入口圖像處理
    4.6 熔池與鎖孔入口幾何參數(shù)檢測(cè)
        4.6.1 熔池與鎖孔入口的幾何參數(shù)
        4.6.2 熔池寬度精度校核
    4.7 本章小結(jié)
第五章 熔池與鎖孔入口幾何參數(shù)的影響因素與熔透研究
    5.1 焊接試驗(yàn)參數(shù)
    5.2 焊接過(guò)程穩(wěn)定前熔池與鎖孔入口幾何參數(shù)變化規(guī)律
    5.3 焊接電流下熔池與鎖孔入口幾何參數(shù)與熔透變化規(guī)律
    5.4 焊接參數(shù)對(duì)熔池與鎖孔入口幾何參數(shù)的影響及熔透分析
        5.4.1 焊接電流對(duì)熔池與鎖孔入口幾何參數(shù)的影響及熔透分析
        5.4.2 焊接速度對(duì)熔池與鎖孔入口幾何參數(shù)的影響及熔透分析
        5.4.3 鎢針高度對(duì)熔池與鎖孔入口幾何參數(shù)的影響及熔透分析
    5.5 熔池與鎖孔入口幾何參數(shù)的熔透預(yù)測(cè)
        5.5.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        5.5.2 樣本采集與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
        5.5.3 網(wǎng)絡(luò)仿真與結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    一、結(jié)論
    二、展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3654002